5. Степень ответственности зданий и сооружений

Степень ответственности здании и сооружений при достижении конструкциями предельных состояний опре­деляется размером материального и социального ущер­ба. При проектировании конструкций следует учитывать коэффициент надежности по назначению γn, значение которого зависит от класса ответственности зданий или сооружений. Установлены три класса от­ветственности зданий и сооружений;

класс I, γ_n =1 - здания и сооружения, имеющие обо­снованное народнохозяйственное и (или) социальное значение, такие, как: главные корпуса ТЭС, АЭС, теле­визионные башни, промышленные трубы высотой более 200 м, резервуары для нефтепродуктов, крытые спортивные сооружения, здания театров, кинотеатров, цирков, рынков, учебных заведений, детских дошкольных учреждений, музеев, государственных архивов и т. п.;

класс II, γ_n=0,95 - здания и сооружения промыш­ленного и гражданского строительства

(не входящие в классы I и III);

класс III, γ_n =0,9 - различные склады без процессов сортировки и упаковки, одноэтажные жилые дома, вре­менные здания и сооружения.

6. Нормативные и расчетные сопротивления бетона

Класс бетона по прочности устанавливается с учетом статистической изменчивости прочности и принимается равным наименьшему кон­тролируемому значению временного сопротивле­ния бетона. Доверитель­ная вероятность нормами установлена не ниже 0,95. Так, например, при испы­тании на сжатие партии из большого числа стан­дартных кубов наблюда­ется статистическая из­менчивость прочности: n₁ кубов могут иметь вре­менное сопротивление R₁; n₂ кубов — R₂ ...; n_k кубов - R_k­ . Общее число кубов n=n₁+n₂+…+n_k.

Рис. 11.5. Кривые распределения

1 - теоретическая; 2 – опытная (статистическая)

Откладывая по оси абсцисс значения R₁, R₂, ...,R_k, а по оси ординат - соответствующие числа n₁, n₂, …, n_k получают статистическую кривую распределения (рис. П.5). Результаты испытаний подвергают статистической обра­ботке и определяют: среднее значение временного сопро­тивления сжатий

_ R=(n₁R₁ + n₂R₂ +… + n_kR_k)/n

уклонения

Δ₁=R₁-R , Δ₂=R₂-R, … , Δ_k=R_k-R

среднее квадратическое уклонение, называемое стандартом,

________________________

σ=√(n₁Δ²₁ + n₂Δ²₂ + n_kΔ²_k) / (n-1) .

Расчетные сопротивления бетона для расчета по пер­вой группе предельных состояний определяют делением нормативных сопротивлений на соответствующие коэф­фициенты надежности по бетону при сжатии γ_bc=1,3 при растяжении γ_bt= 1,5 , а при контроле прочности на рас­тяжение γ_bt=1,3. Расчетное сопротивление бетона осе­вому сжатию

R_b = R_bn/γ_bc (П. 15)

расчетное сопротивление бетона осевому растяжению

R_bt = R_btn/γ_bt (П. 16)

Наименьшее контролируемое значение временного со­противления бетонных кубов при сжатии — класс бетона по прочности на сжатие В — расположено на оси абсцисс

на расстоянии иσ от среднего значения R

B=R - иσ или B=R(1 — иυ), (II.12)

где υ= σ/R— коэффициент вариации прочности (коэффициент измен­чивости); и — число стандартов (показатель надежности).

Опытные исследования, проведенные на заводах сбор­ных железобетонных изделий, показали, что для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях коэффици­ент вариации υ=0,135, который и принят в нормах.

В математической статистике с помощью иσ или иυ оценивается вероятность повторения значений временно­го сопротивления, меньших В. Если принять и=1,64, то вероятно повторение значений <В не более чем у 5 % (и значения В не менее чем у 95 %) испытанных образ­цов. При этом достигается нормированная обеспечен­ность не менее 0,95.

Значения нормативных сопротивлений бетона с округ­лением приведены в прил. III.

Расчетное сопротивление сжатию тяжелого бетона классов В50, В55, В60 умножают на коэффициенты, учи­тывающие особенность механических свойств высоко­прочного бетона (снижение деформаций ползучести), со­ответственно равные 0,95; 0,925 и 0,9.

Значения расчетных сопротивлений бетона с округле­нием приведены в прил. I.

При расчете элементов конструкций расчетные сопро­тивления бетона R_b и R_bt уменьшают, а в отдельных слу­чаях увеличивают умножением на соответствующие ко­эффициенты условий работы бетона γ_bi учитывающие особенности свойств бетонов: длительность действия на­грузки и ее многократную повторяемость; условия, ха­рактер и стадию работы конструкции; способ ее изготов­ления, размеры сечения и т. п. Значения коэффициентов γ_bi приведены в прил. П.

Расчетные сопротивления бетона для расчета по вто­рой группе предельных состояний устанавливают при коэффициенте надежности по бетону γ_b = 1, т. е. принима­ют равным нормативным значениям R_b,ser = Rbn; R_bt,ser =R_btn и вводят в расчет с